富勒罗利丁介层:定制电极以提高有机太阳能电池的效率
Zachariah A Page1, Yao Liu1, Volodimyr V Duzhko2
1Polymer Science and Engineering Department, University of Massachusetts, Amherst, MA 01003, USA.
Science (New York, N.Y.)
|September 20, 2014
概括
研究人员为有机太阳能电池开发了新的缓冲层,克服了平衡稳定性和工作功能的挑战. 这些富勒罗利丁层能够实现高功率转换效率,无论选择何种阴极材料.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 有机太阳能电池面临着一个关键的挑战:阴极工作功能和氧化稳定性之间的权衡.
- 现有的方法往往会损害设备的性能或寿命.
研究的目的:
- 为了克服有机太阳能电池设计中的工作功能和稳定性权衡.
- 引入独立于阴极选择的可处理溶液的缓冲层.
主要方法:
- 将富勒罗皮罗利丁与氨基 (C60-N) 或基 (C60-SB) 替代剂作为缓冲层的结合.
- 使用这些缓冲层制造单环聚合物太阳能电池.
- 描述有效的工作功能减少和功率转换效率 (PCE).
主要成果:
- 一层薄薄的C60-N有效地降低了Ag,Cu和Au电极的工作功能的3.65 eV.
- 在使用各种阴极材料 (Al,Ag,Cu,Au) 的有机光伏系统中,电力转换效率超过了8.5%.
- 使用C60-N和C60-SB缓冲层保持高效率,缓冲层范围为5至55纳米,表明对厚度变化的耐受性.
结论:
- 基于溶液的富勒罗利丁缓冲层 (C60-N,C60-SB) 有效地克服了阴极工作功能和稳定性挑战.
- 这些缓冲层使高效的有机太阳能电池能够独立于阴极材料选择和间层厚度.
- 这种方法为推进有机光伏设备设计和性能提供了一种多功能战略.
